專利名稱：一種高導電率的pedot-pss溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于導電高分子功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種高導電率的PED0T-PSS溶液。
背景技術(shù)：
導電聚合物聚3，4_ 乙撐二氧噻吩〔Poly (3，4-ethylenedioxythiophene),PEDOT)是 3，4-乙撐二氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene , EDOT)單體的聚合物，具有分子結(jié)構(gòu)簡單、能隙小、電導率高、較好的環(huán)境穩(wěn)定性和薄膜透明性而受到廣泛的關(guān)注，被 廣泛用于固體電解電容器、有機薄膜太陽能電池材料、抗靜電涂料、OLED材料、電致變色材料、透明電極材料、印刷線路板涂層等領(lǐng)域的研究。但由于PEDOT的共軛長鏈帶來的不溶和不熔問題使其加工處理困難，從而限制了其商業(yè)應(yīng)用，因此改善PEDOT的加工性能成為該領(lǐng)域重要且極具意義的研究，而制備摻雜PEDOT溶液分散體是解決其加工問題直接且重要的途徑。PEDOT能和聚苯磺酸乙烯〔Poly (styrenesulfonate), PSS)通過一定比例的混合而溶于水，形成均一分散的PEDOT- PSS(結(jié)構(gòu)如下式所示)水溶液。PEDOT- PSS是聚(3，4-乙撐二氧噻吩)與聚苯磺酸乙烯的復合材料，PEDOT- PSS形成的膜，具有較好的光透射性和環(huán)境穩(wěn)定性?；谄淞己玫男阅?，研發(fā)人員開發(fā)出了 PEDOT- PSS的多種用途，并使其商業(yè)化，諸如應(yīng)用于抗靜電材料、有機電致發(fā)光器件和太陽能電池等。近年來，又開發(fā)出一些新的應(yīng)用領(lǐng)域例如CN101125950A披露的空穴傳輸材料、CN102214791A披露的有機動態(tài)隨機存儲
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PfDC)I- PSS隨著PEDOT- PSS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，也對PEDOT- PSS的性能提出了越來越高的要求，因此開發(fā)出性能更為優(yōu)越的PEDOT- PSS溶液是十分必要的
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人圍繞探索改善PEDOT加工性能的方法進行深入研究，成功開發(fā)出了摻雜硫酸戊聚糖鈉和乙二醇的PED0T-PSS溶液。本發(fā)明首先提供一種高導電率的PED0T-PSS溶液，該溶液由摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物、乙二醇和水組成。應(yīng)當說明的是，除特殊指明外，文中PEDOT指代的是聚3，4-乙撐二氧噻吩〔Poly (3，4-ethylenedioxythiophene)〕，PSS指代的是聚苯磺酸乙烯(Poly (styrenesulfonate)〕。優(yōu)選地，所述的高導電率的PED0T-PSS溶液中，其中摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物的重量為溶液總重量的I. 0 5. 0%，乙二醇的重量為溶液總重量的I 10%。進一步優(yōu)選地，上述的高導電率的PED0T-PSS溶液中，其中摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物的重量為溶液總重量的2. 5 3. 0%，乙二醇的重量為溶液總重量的2 5% o進一步優(yōu)選地，上述的高導電率的PED0T-PSS溶液中，摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物中，硫酸戊聚糖鈉和PSS的重量比為1:10 30。更進一步優(yōu)選地，上述的高導電率的PED0T-PSS溶液中，摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物中，硫酸戊聚糖鈉和PSS的重比為1:15 20。本發(fā)明所得的PED0T-PSS溶液具有導電率高、成膜性好、透明性好，抗靜電性能優(yōu)異以及環(huán)保無毒害等優(yōu)點。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例來進一步闡述本發(fā)明。實施例I PED0T-PSS溶液及其制備
常溫下，于1000毫升反應(yīng)瓶中，稱取710g去離子水、Ig硫酸戊聚糖鈉和IOg的PSS，攪拌10分鐘，形成澄清溶液；然后稱取8g的3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加到上述澄清溶液中，攪拌反應(yīng)20分鐘，反應(yīng)體系成乳白色分散體；分別稱取0. 045g的Fe2(SO4)3和19. 27g(NH4)2S2O8加到上述乳白色分散體中，攪拌反應(yīng)20小時形成深藍色溶液；再稱取15. Ig乙二醇加到上述深藍色溶液中，攪拌反應(yīng)20小時，最后用離子樹脂純化處理制得目標溶液。實施例2 PED0T-PSS溶液及其制備
常溫下，于1000毫升反應(yīng)瓶中，稱取710g去離子水、Ig硫酸戊聚糖鈉和15g的PSS，攪拌10分鐘，形成澄清溶液；然后稱取8g的3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加到上述澄清溶液中，攪拌反應(yīng)30分鐘，反應(yīng)體系成乳白色分散體；分別稱取0. 045g的Fe2(SO4)3和19. 27g(NH4)2S2O8加到上述乳白色分散體中，攪拌反應(yīng)25小時形成深藍色溶液；再稱取15. Ig乙二醇加到上述深藍色溶液中，攪拌反應(yīng)20小時，最后用離子樹脂純化處理制得目標溶液。實施例3 PED0T-PSS溶液及其制備
常溫下，于1000毫升反應(yīng)瓶中，稱取700g去離子水，Ig硫酸戊聚糖鈉和25g的PSS，攪拌10分鐘，形成澄清溶液。稱取8g的3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加到上述澄清溶液中，攪拌反應(yīng)50分鐘，反應(yīng)體系成乳白色分散體；然后稱取0. 045§的？62(504)3和19. 27g (NH4)2S2O8加到上述乳白色分散體中，攪拌反應(yīng)20小時形成深藍色溶液；再稱取30g乙二醇加到上述深藍色溶液中，攪拌反應(yīng)20小時，最后用離子樹脂純化處理制得目標溶液。
實施例4 PEDOT-PSS溶液及其制備
常溫下，于2000毫升反應(yīng)瓶中，稱取885g去離子水，Ig硫酸戊聚糖鈉和19g的PSS，攪拌10分鐘，形成澄清溶液；稱取IOg的3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加到上述澄清溶液中，攪拌反應(yīng)20分鐘，反應(yīng)體系成乳白色分散體；然后稱取0. 056g的Fe2(SO4)3和24. 09g(NH4)2S2O8加到上述乳白色分散體中，攪拌反應(yīng)20小時形成深藍色溶液；再稱取18. 8g乙二醇加到上述深藍色溶液中，攪拌反應(yīng)20小時，最后用離子樹脂純化處理制得目標溶液。實施例5 PEDOT-PSS溶液及其制備
常溫下，于1000毫升反應(yīng)瓶中，稱取750g去離子水、Ig硫酸戊聚糖鈉和25g的PSS，攪拌10分鐘，形成澄清溶液；然后稱取12g的3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)加到上述澄清溶液中，攪拌反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)體系成乳白色分散體；分別稱取0. 045g的Fe2(SO4)3和19. 27g(NH4)2S2O8加到上述乳白色分散體中，攪拌反應(yīng)20小時形成深藍色溶液；再稱取18. Og乙二醇加到上述深藍色溶液中，攪拌反應(yīng)20小時，最后用離子樹脂純化處理制得目標溶液。實施例6 PEDOT-PSS溶液導電率的評價
主要設(shè)備及型號Advantest R6142 programmable DC 電位發(fā)生器，KelthySourceMeter 2400 數(shù)字源表。測定方法將待測的溶液均勻涂布在經(jīng)過清潔處理的玻璃基板上，60-70 V下干燥18h后成膜，厚度為40-50Mm，采用四探針法(具體參見《四探針技術(shù)測量薄層電阻的原理及應(yīng)用》[J];半導體技術(shù)；2004年07期)測量膜的電導率。分別測定市售的PEDT-PSS水溶液(市售，Baytron P，Bayer AG公司)和實施例I 5制得的PEDOT-PSS溶液的導電率，結(jié)果如下表。
權(quán)利要求
1.一種高導電率的PEDOT-PSS溶液，其特征在于，該溶液由摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物、乙二醇和水組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高導電率的PED0T-PSS溶液，其特征在于，其中摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物的重量為溶液總重量的I. 0 5. 0%，乙二醇的重量為溶液總重量的I 10% O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導電率的PED0T-PSS溶液，其特征在于，其中摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物的重量為溶液總重量的2. 5 3. 0%，乙二醇的重量為溶液總重量的2 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高導電率的PED0T-PSS溶液，其特征在于，摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物中，硫酸戊聚糖鈉和PSS的重量比為1:10 30。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高導電率的PED0T-PSS溶液，其特征在于，摻雜硫酸戊聚糖鈉的PED0T-PSS聚合物中，硫酸戊聚糖鈉和PSS的重量比為1:15 20。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種高導電率的PEDOT-PSS溶液，該PEDOT-PSS溶液由摻雜硫酸戊聚糖鈉的PEDOT-PSS聚合物、乙二醇和水組成。本發(fā)明所得的PEDOT-PSS溶液具有導電率高、成膜性好、透明性好、抗靜電性能優(yōu)異以及環(huán)保無毒害等優(yōu)點。
文檔編號C08L5/00GK102731971SQ20121021958
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者包信偉 申請人:揚中市順鵬新材料技術(shù)有限公司